65吨天海水淡化 设计方案.doc

·······65吨/天 反渗透海水淡化工程

设 计 方 案Designing Scheme

··············

目 录

1、设计基础2、工艺流程及说明3、控制系统说明4、设备技术规范5、技术服务内容6、技术保证7、供配电和原材料供应8、环境处理9、投资方式与运行管理10、建设内容与施工期11、投资估算12、经济效益及社会效益评价

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前 言

据甲方公司提供的信息，我公司对筹建“65吨/日的反渗透

海水淡化工程”进行工程投资并参与建设，现就“65吨/日的反

渗透海水淡化工程”进行方案设计，提供以下设计方案，以供

负责项目部门参考。

1.0 设计基础

1.1 本方案涉及的流程及设备是能满足制备生活饮用水，有如

下要求；

1.1.1 产水用途：生活饮用水。

1.1.2 系统出力：65m3/d（25℃）。

1.1.3 系统回收率：35%~40%。

1.2 本方案主要依据如下：

1.2.1 海水水源：用户提供。

1.2.2 设计界限：从取水点至终端水箱。

1.2.3 其它涉及的设计基础条件将在技术联络中讨论确定。

1.3 设备制造及设计参考标准：

1.3.1 JB2932-86《水处理设备制造条件》。3

1.3.2 HGJ34-90《化工设备管道外防腐设计规定》。

1.4 出水水质：达到生活饮用水水质卫生规范（2001）

1.5 系统对外要求：

1.5.1供电缆：根据方案设计的容量，将动力电缆送至变压

器的供配电

1.5.2 出水管：至终端水箱出水口处。

1.5.3 药品：调试过程所用药品由用户提供。

1.5.4 环境处理：按标准统一考虑。

2.0 工艺流程及说明：

反渗透部分

反渗透装置主要由阻垢剂注入系统、保安滤器、高压泵、能量

回收装置、反渗透膜元件、压力管、反渗透水箱及仪器、仪表等组

成。

系统采用超滤+二级反渗透装置，反渗透出水 65m3/d。

（2）高压泵

反渗透装置工作动力是压力差，由高压泵将经预处理的原水

升压达到反渗透的工作压力，通常为 5.0~6.9Mpa使反渗透过程

得以进行，即克服海水渗透压使水分子透过反渗透膜到淡水层。

高压泵选用Q=3m3/h P=5.6Mpa。

（3）反渗透主机

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反渗透主机是脱盐系统的心脏部分。

①膜组件选择

本系统中膜组件采用世界先进的美国陶氏膜，高脱盐率、高

通量 SW30-380 膜元件，膜尺寸为标准的 8″×40″；另选用

TORAY（日本东丽）。

膜元件

膜类型有效面积

（㎡）

典型通量（沉井海水）

（L/㎡·h）

稳定脱盐率Cl¯%

SW30-320 29.7 15 99.7SW30HR-380SW30-380

35.3 15 99.799.4

TM820-400 37 海水、明渠流平均通量：12-

15

99.75

TM820-370 34 海水、明渠流平均通量：12-

15

99.75

③辅助配置

a、反渗透装置清洗

反渗透装置的预处理设计得越趋完善，膜元件的清洗次数

就可减少，但无论预处理过程多么完善，在长期运行过程中，

反渗透膜面上总会日积月累截留水中的各种污染物于膜表面。从

而使膜性能下降，组件进、出口压差升高。为此，除日常启停装

置前，进行低压冲洗外，需定期进行化学清洗，有时还需进行

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灭菌处理。清洗装置配备清洗溶液箱、清洗泵、清洗滤器。通过反

渗透组件预留的清洗接口进行清洗，开机、停机淡水冲洗，置换

出浓缩海水，防止在停运期间难溶无机盐类沉淀在膜表面，以

保证系统的高效处理性能。

b、淡化系统选材

管道件及阀。低压海水、浓水管道件选用钢衬胶（塑）、

UPVC；高压管道件选用 316SS；淡化水、产品水管道件选用

UPVC。

阀门：低压阀选用UPVC 或钢衬胶；

高压阀选用 316 不锈钢。

c、系统设置高、低压保护开关，保证反渗透系统安全可靠运

行。

d、反渗透装置配备二次仪表，显示及监视设备运行中的产

水电导等主要参数。

e、反渗透每支压力膜管产水侧设置取样口，方便取样。

2.2.3 产品水后处理

2.2.3.1 产品水杀菌：投加次氯酸钠或其他杀菌剂，在反

渗透装置出口或产品水供应系统投加，使管网余氯﹥0.3㎎/L。

2.2.3.2 调节产品水 PH 值：在产品水供水系统投加碱或

通过石灰石滤床，调节产水 PH 值为 6.5-8.5，（硬度为 29-75

㎎/L，CaCO3计）。

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3.0控制说明

依据 65m3/d反渗透海水淡化工艺过程，控制系统对各个

工艺单元进行直接控制。可满足自动运行的各项要求。

3.1预处理部分及反渗透脱盐部分控制

预处理部分以反渗透淡化水箱液位为连续运行控制点，当

反渗透淡化水箱液位处于低限位置，低液位开关向 PLC 输入开

关信号，PLC控制预处理部分运行；当反渗透淡化水箱液位处

于高限位置，高液位开关向 PLC 输入开关量信号，反渗透脱盐

部分停止运行，预处理部分也相继停止运行。

3.2 加药控制

加药计量泵由事先调节好冲程，确定投加量后，通过与原

水增压泵，高压泵实行启动联动，对计量泵实现启动自动控制，

实现药剂的自动投加，亦可退出实行手动投加。

3.3反渗透部分

3.3.1 反渗透高压泵进水设压力开关，当压力小于 0.1-

0.15MPa 时，控制高压泵停止运行，能量回收装置相继停止工

作。当压力大于 0.1-0.15MPa 时高压泵即启动，反渗透装置投

入运行。

3.3.2 反渗透产水侧管路设一压力开关，当压力大于某一

设定值（0.2-0.3MPa）时，压力开关会发出相应信号，PLC控

制器输出开关信号，停止高压泵运行，控制器关闭整个反渗透

系统，等待高压消除，重新进行启动。

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3.3.3 反渗透浓水侧设一电动（或电磁）阀门。在高压泵

运行前和高压泵停止后，接受 PLC 输出的开关信号，自动进入

低压冲洗状态；产水侧同样设置电动阀门，控制产水排放或产

品水。

3.3.4 清洗系统控制

系统设置的清洗系统实行单独手动控制，即人工操作清洗

过程。

4.0设备技术规范（工程所涉设备）

主要技术参数：

设备名称：饮用水装置

型 式：超滤+二级反渗透装置

布置方式：室内

生产厂家：

数 量：1 套

预处理进水量：>10t/h

最终出水量：3t/h

一级 RO系统回收率：60%

二级 RO系统回收率：80%

处理后出水电导率：10us/cm

⑵供货范围及主要零部件规格：

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卖方应提供全套纯水装置（即从原水箱出口至纯水箱进口

之间的全部内部连接管道、阀门以及相应的仪表等），每套主要

包括：

①. 原水箱

数 量：1 套

规 格：Φ1000×3200×6 mm

材 质：碳钢衬胶

制 造 商：

②. 原水增压泵

数 量：2 台

型 号：CHL8-40

规 格：Q=8t/h H=34m N=1.5kw

密封方式：机械密封

制 造 商：

③. 多介质过滤器

数 量：1 套

规 格：Φ1000×2250×6 mm

总 高：3500mm

工作压力：≤0.6MPa

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流 速：9-10m/h

石 英 砂：Φ0.5-1.2mm/800mm

制水能力：8-10t/h

材 质：碳钢衬胶

产 地：

④. 混凝剂加药装置

数 量：1 套

型 号：150/100-X030

投加方式：计量泵投加

型 式：1箱 1泵

产 地：

—机械隔膜计量泵

数 量：1 台

型 号：100/030

规 格 ： Q=0-4.72t/h H=0.70MPa

N=0.092kw

产 地：

—溶液箱

数 量：1 台

规 格：Ф520×570mm

有效容积：V=120L

10

材 质：PE

产 地：

⑤. 活性炭过滤器

数 量：1 套

规 格：Φ1000×2250×6mm

总 高：3500mm

工作压力：≤0.6MPa

流 速：9-10m/h

活 性 碳：101#/填料高度 1400mm

制水能力：8-10t/h

材 质：碳钢衬胶

产 地：

⑥. SFP2660 超滤系统

SFP2660使用条件：

膜 元 件 型 号 ： SFP2660

数 量 ： 8 支

型 式 ： 外压式中空纤维膜

膜 材 质 ： PVDF

公 称 孔 径 ： 0.03μm

膜 面 积 ： 33m2

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中 空 纤 维 内径 ：0.7mm

中 空 纤 维 外径 ：1.25mm

PH 范 围 ：2~11(短时化学清洗：PH＝2－

12)

工 作 水 温 ：5~40℃

进 水 最 大 压力 ：6.0bar

膜两侧最大允许压差 ：3.0bar（<35℃）

反 洗 频 率 ：每隔 20-60分钟一次（视具体情

况）

反 洗 时 间 ：每次 60-100 秒

反 洗 压 力 ：1.0bar

反 洗 流 量 ：100 l/m2.h

气 擦 洗 频 率 ：1 次/8-24 小时

气 擦 洗 压 力 ：1.0bar

气 擦 洗 强 度 ：5-7 Nm3/h.支

气 源 ：无油

⑦. 阻垢剂加药装置

数 量：1 套

型 号：150/100-X030

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投加方式：计量泵投加

型 式：1箱 1泵

产 地：

—机械隔膜计量泵

数 量：1 台

型 号：100/030

规 格：Q=0-4.72t/h H=0.70MPa N=0.092kw

产 地：

—溶液箱

数 量：1 台

规 格：Ф520×570mm

有效容积：V=120L

材 质：PE

产 地：

⑧. 保安过滤器

数 量：1 套

型 号：MC-300

规 格：Ф300×1500mm

滤 芯：熔喷式，材质 PP

处理水量：Q=16t/h

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精 度：过滤精度滤芯 5um

规 格：Ф65×1000mm（用 16根，）

材 质：SS316 不锈钢，外表面作镜面抛光处理

密封形式：法兰连接密封

产 地：

⑨ 一级立式多级高压泵

数 量：1 台

规 格：Q=8t/h H=700m N=22.1kw

过流材质：SS316L 不锈钢连接方式：法兰连接配套附件：压力表、阀门及管件制 造 商：

⑩.一级反渗透装置

数 量：1 套

型 号：JFS-3-01

正常水量：8m3/h

形 式：集装式一体化组装

回 收 率：设计回收率 60%

排列方式：2 段，2:1 排列

给水水温：15-25℃

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制 造 商：

—反渗透膜元件

数 量：6 支

型 号：SW30-8 040

型 式：聚酰胺复合膜

规 格：Ф201×1016mm

膜 面 积：400ft2（37m2）

公称脱盐率：99.75%（单支）

操作压力：785psi

制 造 商：美国陶氏

—反渗透膜壳

数 量：3根

型 号：8040C30S-2W

规 格：40240.2（2 芯组装）

材料壳体：玻璃钢(FRP)

连接管道：SUS304 不锈钢/UPVC

设计压力：1000psi

工作压力: 5.5MPa

制 造 商：ROPV

—高压保护器

数 量：1 套

型 号：JC230

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规 格：0~3.0MPa

制 造 商：韩国RANGE

—低压保护器

数 量：1 套

型 号：JC206

规 格：0~1.0MPa

制 造 商：韩国RANGE

—进水电导率仪

数 量：1 套

型 号：CM-230

信号输出：4-20mA

量 程：0-2000us/cm

—产水电导率仪

数 量：1 套

型 号：CM-230

信号输出：4-20mA

量 程：0-500us/cm

—防震高压表

数 量：3 套

规 格：0~400psi

产 地：台湾 SKON

—产水流量计

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数 量：1 套

形 式：面版式

流量范围：Q=0~10T/H

产 地：合资

—浓水流量计

数 量：1 套

形 式：面版式

流量范围：Q=0~10T/H

产 地：合资

—浓水排放快开阀

数 量：1 只

规 格：DN32 PN1.6

材 质：不锈钢

—共用一、二反渗透支架组装

数 量：1 套

规 格：3000×1300×1800mm

材 质：不锈钢

产 地：

—管道阀门件

数 量：1 套

UPVC部分：1 套（低压）

不锈钢部分：1 套（高压）

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⑾. 缓冲水箱(配置高、中、低液位控制器)

规 格：Φ1610mm×2020mm

有效容积：V-3.0m3

设计压力：常压

工作温度：4-50°C

材 质：PE一次成型

数 量：1 台

产 地：

⑿. PH 值自动加药装置

数 量：1 套

投加方式：计量泵投加

型 式：1箱 1泵

产 地：

—电磁计量泵

数 量：1 台

接 收：4-20mA

产 地：进口

—溶液箱

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数 量：1 台

规 格：Ф520×570mm

有效容积：V=120L

材 质：PE

产 地：

⒀. 二级立式多级高压泵

数 量：1 台

规 格：Q=5t/h H=700m N=22kw

过流材质：SS304 不锈钢

连接方式：法兰连接

配套附件：压力表、阀门及管件

制 造 商：美国CATPUMPS

⒁. 二级反渗透装置

数 量：1 套

型 号：JFS-3-02

产 水 量：3/h

形 式：集装式一体化组装

回 收 率：设计回收率 85%

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排列方式：1:1 排列

制 造 商：

—反渗透膜元件

数 量：4 支

型 号：SW30-8 040

型 式：聚酰胺复合膜

规 格：Ф201×1016mm

膜 面 积：400ft2（37m2）

公称脱盐率：99.75%（单支）

操作压力：785psi

制 造 商：美国陶氏

—反渗透膜壳

数 量：2根

型 号：8040C30S-2W

规 格：40240.2（2 芯组装）

材料壳体：玻璃钢(FRP)

连接管道：SUS304 不锈钢/UPVC

设计压力：1000psi

工作压力 : 5.5MPa

制 造 商：ROPV

—高压保护器

数 量：1 套

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型 号：JC230

规 格：0－3.0MPa

制 造 商：韩国RANGE

—产水电导率仪

数 量：1 套

型 号：CM-230

信号输出：4-20mA

量 程：0-500us/cm

—防震高压表

数 量：2 套

规 格：0-400psi

产 地：合资

—产水流量计

数 量：1 套

形 式：面版式

流量范围：Q=0-10T/H

产 地：合资

—浓水流量计

数 量：1 套

形 式：面版式

流量范围：Q=0-10T/H

产 地：合资

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—浓水排放快开阀

数 量：1 只

规 格：DN20 PN1.6

材 质：不锈钢

—管道阀门件

数 量：1 套

UPVC部分：1 套（低压）

不锈钢部分：1 套（高压）

制 造 商：

⒂. 膜化学清洗装置

—精密过滤器

数 量：1 台

型 号：MG-300

规 格：Ф300×1500mm

滤 芯：熔喷式，材质 PP

精 度：过滤精度滤芯 10um

规 格：Ф65×1000mm

材 质：SS304 不锈钢，外表面作镜面抛光处理

密封形式：法兰连接密封

产 地：

—清洗水泵

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数 量：1 台

型 号：CHL16-30

规 格：Q=16m³/h H=32M N-3.0Kw

电 源：380V/50Hz

安装位置：室内

材 质：304 不锈钢

产 地：

—清洗溶液箱

数 量：1 台

型 号：PT-1000L

有效容积：V-1.0m3³

材 质：PE一次成型

工作压力：常压

工作温度：4-50℃

产 地：

⒃. 中间水箱(配不锈钢液位控制器)

规 格：Φ1610mm×2020mm

有效容积：V-3.0m3

设计压力：常压

工作温度：4-50°C

材 质：PE一次成型

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数 量：1 台

产 地：

⒄.中间水泵

型 号：CHL4-40

类 型：轻型卧式不锈钢多级离心泵

规 格：Q=4T/H H=30M N=0.75Kw

电 源：380V/50HZ

材 质：不锈钢

数 量：2 台（一用一备）

产 地：

⒅.其它设备

—PLC电气控柜

数 量：1 套

—管道阀门件

数 量：1 套

材 质：UPVC

海水淡化设备报价清单

（万元）

号名 称 规格型号 数量 单价 总价 备 注

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1 原水泵 CHL8-40 2 台杭 州 南方特

种泵厂

2 原水箱 1 台 无锡逢源

3 多介质过滤器Φ1000×35

001 台 无锡逢源

4 活性碳过滤器Φ1000×35

001 台 无锡逢源

5 超滤 SFP2660 1 套 美国陶氏

6 阻垢剂加药装置 V=120L 1 套 无锡逢源

7 PAC 加药装置 V=120L 1 套 无锡逢源

8 反渗透设备Q=3t/h 支

架1 套 无锡逢源

9 保安过滤器 Φ300 1 台 无锡逢源

10

高压泵 3531 1 台美 国

CATPUMPS

2531 1 台美 国

CATPUMPS

11 膜元件 SW30-804010

支美国陶氏

12 膜壳8040C30S-

2W5 支 美国陶氏

13 高低压保护器 JC230 4 只 韩国

25

14 电导率 CM-230 3 只 上海

15 防震压力表 0-30 4 只 上海

16 浓水快排阀 DN32 1 只 日本

17 反渗透清洗装置 V=1m3 1 套 无锡逢源

18 清洗泵 CHL8-40 1 台杭 州 南方特

种泵厂

19 清洗过滤器 Φ300 1 套 无锡逢源

20 中间水箱 V=3m3 1 只 无锡逢源

21 中间水泵 CHL4-40 2 台杭 州 南方特

种泵厂

22 电控柜 1 套 无锡逢源

23 流量计 Q=10t/h 6 台 麦克

24不锈钢高压部分

管道DN32 1 套 无锡逢源

25 UPVC管阀件 1 套 华亚

26 运输费

27 调试安装费

总 计：

5 技术服务内容

5.1 图纸资料

26

5.1.1 系统工艺流程图，设备布置图、土建条件图资料在

用户提供设备场地尺寸后 25 个工作日内提供。

5.1.2 设备技术资料

系统操作说明书、电气图、设备合格证书以上文件在设备发

运时提供。

5.2 设计联络

在用户提供设备场地尺寸后 15 个工作日内，系统工艺流程

图、设备布置图、土建条件图资料，提供用户并由用户确认。供

应方提交设备的电气负荷、土建埋件、预备孔洞及沟道等资料。

5.3 设备验收

安装调试结束后三天内，由用户组织双方人员进行现场验

收。

5.4 供方技术人员应对用户操作人员进行培训并进行必要示范

操作。

6.0 技术保证

6.1 系统出力：65m3/d（25℃）

6.2 质量保证期：12 个月

6.3 其它

保质期内设备质量问题（非人为因素），供方负责修复或

更换，系统终身维护并承诺优惠价格供应零配件。

7.0 供配电和原材料供应

7.1 用电负荷及负荷等级

27

7.2 用电负荷谐波及其防治

本工程的大部分用电设备为三相对称的线负荷，预计本项

目用电设备投运后所产生的高次谐波最大允许数值符合《电能质

量公用电网谐波》（GB/114549-93）的要求，不需采取防治

高次谐波污染电网的措施。

7.3 外部电状况

7.3.1 外部电源

本项目选用 50KVA的变压器，外部电源接入变压器，出线

回路 380V/220V 可供本项目使用。

电源可靠性分析

7.2.3 根据上述情况，本项目外部电源落实可靠，电力供

给有保障。

功率因数补偿

7.3.3 由于本项目系统用电负荷（新增），高压泵启动电

流为 3倍情况下较小，功率因数为 0.85，选用 50KVA高压器

可以得到补偿。

8.0 环境处理

海水淡化过程产生的废水、污泥是无毒无害物质，而且产生

量小，因此不会对周围环境与海域生态产生不良影响。

28

1. 系统排放的浓缩海水浓度在 48000~58000 之间，浓水产

生量为 85吨/日，相对较小直接排入大海得到迅速稀释，各组分

比例与大量海水迅速达到平衡，因此不会对周边海域生态产生

不良影响。

2. 淡化过程加入的三氯化铁、硫酸、次氯酸钠等物料，加入

量小（小于 10PPm），最终产物分别为氢氧化铁、硫酸根离子、

氯离子、钠离子，不会对周边海域生态产生不良影响。

3. 噪音。不存在持续性超标噪音，而且布置在封闭房内，对

周围环境与居住区不会产生影响。

9.0 海水淡化工程运行管理

专业公司管理。人员技术与设备条件相对较好，淡化设备的

安全运行和淡化水质等都有保证。

劳动定员初定为 2 人。

10.0 65吨/日反渗透海水淡化工程建设内容与施工期

10.1 淡化工程的建设内容

1. 65吨/日反渗透海水淡化工程设计

2.成套工程、安装、调试等。

10.2 建设施工期

1. 报告编制、工作准备时间：15天

2. 初步设计、施工设计、设备订购等时间安排：2 个月

3. 土建施工、设备成套和运输安装的时间：1~1.5 个月

4. 整套工程系统调试正式运行时间；一个月

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5. 5 个月时间完成全部建设内容。

11.0 经济效益及社会效益评价

11.1 海水淡化建设项目经济评价依据

经济评价仅对财务评价是通过财务现金流量计算，只计算

项目本身的直接费用和直接效益，即项目的内部效果。按照国家

计划委员会在《建设项目经济评价方法与参数》书中的有关内容

进行淡化工程分析。

12.0 成本和费用估算

原材料成本按产水量及单耗计算为 5.56元/吨。

30